一、行業(yè)背景與設(shè)備重要性
1.1 溶解氧(DO)監(jiān)測的意義
溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)是指水中游離氧的含量，直接影響：
水體自凈能力：DO 充足可促進好氧微生物降解有機物。
水生生物生存：魚類等需氧生物對 DO 有低要求(一般≥5?mg/L)。
工業(yè)水處理：污水處理曝氣控制、發(fā)酵過程氧供給、鍋爐用水防腐蝕控制等。
1.2 在線 DO 分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域
污水處理廠：曝氣池、厭氧池、出水口實時監(jiān)控，優(yōu)化曝氣能耗。
飲用水廠：水源水與出廠水 DO 監(jiān)測，防止鐵錳氧化及微生物滋生。
工業(yè)廢水：化工、制藥、食品飲料等高耗氧工藝過程控制。
水產(chǎn)養(yǎng)殖：池塘、循環(huán)水系統(tǒng)監(jiān)控，保障養(yǎng)殖水體健康。
環(huán)境監(jiān)測：河流、湖泊、海洋站點長期生態(tài)監(jiān)測。
1.3 常見測量技術(shù)
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| 氧分子淬滅熒光物質(zhì)的發(fā)光強度，強度與 DO 成反比 | 免維護期長、不受 H?S 干擾，適合惡劣環(huán)境 |
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二、工作原理簡述(以電化學(xué)膜電極為例)
水樣進入電極腔，氧透過透氣膜進入內(nèi)部電解液。
在工作電極(陰極)上發(fā)生還原反應(yīng)：
O2?+4H++4e−→2H2?O
產(chǎn)生的電流大小與透過膜的氧含量成正比，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換為 DO 濃度(mg/L 或 ppm)。
溫度和大氣壓會影響氧溶解度，儀器內(nèi)置溫補與氣壓補償算法。
三、日常維護要點
3.1 每日檢查
讀數(shù)檢查：觀察 DO 數(shù)值是否合理(與工藝預(yù)期或歷史趨勢比較)，異常波動及時排查。
電極外觀：檢查膜表面是否破損、污染或氣泡附著。
流通池/浸沒套：確認無堵塞、無生物膜或泥沙堆積。
溫度/氣壓補償：確認傳感器溫度正常，氣壓值輸入正確。
3.2 每周維護
清潔膜表面：用柔軟海綿或軟布沾清水輕輕擦拭膜，避免劃傷。
檢查電解液液位(電化學(xué)法)：不足時補充廠家指定電解液。
檢查電纜與接頭：防止進水或腐蝕，確保信號傳輸穩(wěn)定。
流通系統(tǒng)沖洗：用干凈水沖洗采樣管、流通池，防止微生物滋生。
3.3 每月維護
更換膜帽/膜組件(電化學(xué)法)：膜污染或老化會降低響應(yīng)速度與精度。
校準(zhǔn)零點與量程(詳見第四部分)。
檢查流速：確保水樣流過電極表面速度在廠家推薦范圍(避免靜止水造成誤差)。
系統(tǒng)消毒（可選）：對易生菌環(huán)境可用食品級殺菌劑短時間循環(huán)清洗。
3.4 每季度/年度維護
全面檢查傳感器與變送器：包括電路板、接線端子、密封件。
更換易耗品：電解液、膜帽、O型圈等。
性能驗證：與實驗室標(biāo)準(zhǔn)方法(如碘量法)進行比對，偏差應(yīng)在允許范圍(±0.3?mg/L 或 ±5%)。
軟件/固件備份：保存配置參數(shù)，便于故障恢復(fù)。
四、校準(zhǔn)方法與步驟
4.1 校準(zhǔn)類型
零點校準(zhǔn)（Zero Calibration）：在無氧環(huán)境下確定 DO=0 的信號值。
量程校準(zhǔn)（Span Calibration）：在已知氧濃度的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下校準(zhǔn)滿量程響應(yīng)。
4.2 電化學(xué)法校準(zhǔn)步驟(示例)
準(zhǔn)備工作?
使用無氧溶液(如 5% Na?SO? 溶液)進行零點校準(zhǔn)。
使用飽和空氣水(常壓下，25℃時約 8.24?mg/L)或已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氧溶液進行量程校準(zhǔn)。
確保水溫與氣壓傳感器正常工作。
零點校準(zhǔn)?
將電極浸入無氧溶液，輕輕攪拌確保溶液均勻。
等待讀數(shù)穩(wěn)定(通常 1~3?min)，執(zhí)行零點校準(zhǔn)命令。
記錄零點信號值，檢查漂移情況。
量程校準(zhǔn)?
將電極置于飽和空氣水中，待讀數(shù)穩(wěn)定后執(zhí)行量程校準(zhǔn)。
若使用標(biāo)準(zhǔn)氧溶液，需確保溶液氧濃度已知且溫度已補償。
驗證?
在校準(zhǔn)后，用另一種已知氧濃度的水樣驗證，誤差應(yīng)符合儀器精度要求。
光學(xué)法傳感器：多數(shù)采用單點空氣校準(zhǔn)(將傳感器暴露于空氣中自動校準(zhǔn))，一般不需要零點校準(zhǔn)，僅需定期進行比對驗證。
4.3 注意事項
校準(zhǔn)前讓傳感器在待測介質(zhì)中預(yù)熱穩(wěn)定(通常 10~15?min)。
避免在含有高濃度 H?S、SO?、有機溶劑的水中使用電化學(xué)法，易導(dǎo)致膜中毒。
校準(zhǔn)用的無氧溶液和飽和空氣水必須新鮮配制，避免失效。
記錄每次校準(zhǔn)的時間、操作人員、環(huán)境條件，以便追溯。
五、常見故障與排查
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| | 清潔熒光帽、聯(lián)系廠家更換光學(xué)組件 |
六、管理與優(yōu)化建議
建立 SOP：制定詳細的日常檢查、維護、校準(zhǔn)步驟與驗收標(biāo)準(zhǔn)。
預(yù)防性維護計劃：根據(jù)使用頻率制定周期表，避免突發(fā)故障影響工藝控制。
數(shù)據(jù)記錄與分析：利用 SCADA 或 LIMS 系統(tǒng)保存歷史數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)趨勢性漂移。
備件管理：膜帽、電解液、熒光帽等應(yīng)有安全庫存。
定期比對：與實驗室標(biāo)準(zhǔn)方法(如 Winkler 滴定法)進行季度或半年驗證，確保數(shù)據(jù)可信。
培訓(xùn)操作人員：掌握不同傳感器原理、校準(zhǔn)方法及安全注意事項。
七、結(jié)語
在線溶解氧分析儀是保障水處理、工業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要設(shè)備。通過規(guī)范的日常維護、定期校準(zhǔn)與故障排查，可確保其長期穩(wěn)定運行與測量精度。結(jié)合不同測量技術(shù)的特點合理選型，并在管理中融入預(yù)防性維護與數(shù)據(jù)追溯，能夠顯著提升工藝控制水平和監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。
